PCB Layout - Designkritik angefordert

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Ich habe mich gefragt, ob ich mein erstes PCB-Layout kritisieren könnte.

Ich habe versucht, die 240-V-Seite so gut wie möglich von der 3,3-V-Seite zu isolieren.

Was mich wirklich betrifft, ist, ob zwischen meinen Spuren auf der 240-V-Seite genügend Abstand ist und ob die Spurbreiten ausreichen?

Ich versuche die Platine so kompakt wie möglich zu halten. Im Moment misst es etwa 46mmx39mm.

Obere Leiterplattenschicht

Untere Spuren

Die Platine dient zur drahtlosen Steuerung von Lichtern mit einem normalen Lichtschalter als Eingang, 240 V, die mit 3,3 V an das IRM-02-3.3 angeschlossen sind und dann den ESP8266-01 mit Strom versorgen.

Habe einen Optokoppler und Triac drin, um die leichte Last zu schalten.

Schema:

Schema

Gedanken und Feedback sehr geschätzt :)

AKTUALISIERTE PCB:

PCB aktualisiert

Hartnäckig
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(1) Was ist die graue Box unter dem MOC? (2) Normalerweise werden die Komponentenbezeichner (R1 usw.) anstelle der Komponentenwerte auf die Leiterplatte gesetzt. (3) R2 beeinträchtigt die Kriechstrecke unnötig. Bewegen Sie es nach rechts. (4) Der Boden, der um die Optostifte fließt, verringert auch die Kriechstrecke. Ist es erforderlich?
Transistor
@Transistor 1) Die graue Box ist ein Ausschnitt der Leiterplatte zur Isolierung. 2) Ich werde stattdessen die Bezeichner hinzufügen. 3) Ist der Abstand 3,5 mm ausreichend? 4) Nein, nicht erforderlich Ich kann es bei Bedarf entfernen. Habe die Platine im Originalbeitrag unten aktualisiert.
Tenatious
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Ein 2-mm-Ausschnitt, der sich über AC ~ DC-Knoten hinaus erstreckt, schützt vor 3-kV-Transienten mit 1,5 kV / mm für Luft
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
Wie ist das ESP-01-Modul physisch über der Platine positioniert? Hängt es links (von der Platine) oder rechts (über dem Optokoppler) ab?
Abenddämmerung -inaktiv-
@duskwuff Über dem Optokoppler
Tenatious

Antworten:

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Normalerweise kann ein Board House Schlitzschnitte von nur 31 mil oder 2 mm ausführen. Ihr Schlitzschnitt muss nicht breiter sein, aber er sollte sich bis zu der violetten Linie erstrecken, von der ich annehme, dass sie Ihren Umfang von 50 mil beträgt.

Auf diese Weise isolieren Sie R2 in Bezug auf die Creapage von R1. 240 VAC sind nicht so hoch, aber selbst bei 600 VAC (Kanada) tötet ein Schlitzschnitt jede Chance auf Knarren oder Knarren plus Lichtbogenbildung.

Auf die Spitze getrieben, könnten Sie dünne Glimmerplatten in die Schlitze einführen, falls der Triac oder SCR heftig bläst. Glimmer stoppt etwa eine Sekunde lang plasmaheiße Trümmer, bis eine vorgeschaltete Sicherung durchbrennt.

Sie können den Schlitzschnitt direkt hinter dem R2-Ring stoppen. Schlitzschnitte können über die Kante eines Bretts hinausgehen, sehen jedoch klebrig aus, es sei denn, eine robuste Isolationsbarriere ist erforderlich.

Beachten Sie, dass alle Schlitzschnitte abgerundete Ecken haben, die dem Radius des Bohrers entsprechen, der den Schnitt ausführt. Da Sie dem Bretthaus genaue Abmessungen geben müssen, verwechseln Sie sie nicht mit quadratischen Ecken, da sie diese nicht herstellen können. Geben Sie für Schlitzabmessungen die Länge und Breite abzüglich des Radius des verwendeten Meißels an. Bei 2-mm-Bits verringern Sie die dokumentierten Abmessungen um 1 mm usw.

Sparky256
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Die violette Linie ist die Leiterplattenkante. Ich kann den Schlitz zwischen R1 und R2 verlängern
Tenatious
Sie können den Schlitzschnitt direkt hinter dem R2-Ring stoppen. Schlitzschnitte können über die Kante eines Bretts hinausgehen, sehen jedoch klebrig aus, es sei denn, eine robuste Isolationsbarriere ist erforderlich.
Sparky256
Ja, das habe ich jetzt gemacht. Lassen Sie nur eine kleine Lücke am Rand des Boards, aber verlängern Sie es über das R2-Pad hinaus. :) Danke
Tenatious
Wenn diese violette Linie Ihre Boardkante ist und Sie Altium verwenden, müssen Sie sie festlegen. Wählen Sie die Brettkantenlinien aus und gehen Sie dann zu (glaube ich) Bearbeiten-> Brettform-> Aus ausgewählten Objekten definieren
Daniel
@ Daniel Es wurde in EasyEDA gemacht.
Tenatious
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Wenn das ESP8266-Modul den Optoisolator überhängen kann, wird die Isolationsgrenze verletzt. Drehen Sie das Modul so, dass es über den (derzeit nicht verwendeten) Platz links auf der Platine hinausragt.

Durch die Verwendung von oberflächenmontierten Widerständen für Klimmzüge sparen Sie viel Platz auf der Platine. (Der Durchgangswiderstand auf der HV-Seite ist in Ordnung.)

Sie müssen nur dicke Spuren für Netze verwenden, die viel Strom führen. Sie können sicher dünnere Leiterbahnen für den Optokoppler und den Spannungsregler verwenden, da keiner von beiden viel Strom führen sollte.

Wenn Sie den BT136 um 180 ° drehen, können Sie den Optokoppler möglicherweise nach oben und den Widerstand nach unten bewegen, wodurch eine gewisse Spurlänge eingespart wird.

Das Hinzufügen einer Sicherung am Leitungseingang ist möglicherweise eine gute Idee.

Dämmerung -inaktiv-
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Ich bin ein bisschen verwirrt darüber, warum dies zunächst kein SMD-Design war. Sie können weiterhin geschnittene SMD-Teile für eine Isolationsbarriere einstecken. Alles in allem denke ich, dass dies eines der ersten Board-Layouts des OP war. +1
Sparky256
@ Sparky256 Es ist mein erster Board-Layout-Versuch. Ich überlegte, SMD zu machen, fragte mich aber, ob es mehr abbeißen würde, als ich für meinen ersten Versuch kauen kann! Vielleicht V2 kann ich SMD machen.
Tenatious
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Ihre Fragen scheinen zu sein: Ist der Schlitz ausreichend isoliert? Sind die Spuren genug getrennt? Sind die Tracks substanziell genug?

Erstens gibt es keinen offensichtlichen Sicherheitsgrund auf der Platine. Wenn Sie Netzspannungen verwenden, kann nicht davon ausgegangen werden, dass der Neutralleiter geerdet ist. Sie scheinen einen Druckknopf auf diesem Brett zu haben, aber überhaupt keine Erdung. Ich bin alle zum Experimentieren da, aber dies hat mich dazu gebracht, ein Stackexchange-Konto zu erstellen, um darauf zu antworten - bitte beheben Sie dies.

Ihre Auswahl an Leitungs- und Lastanschlüssen scheint der begrenzende Faktor dafür zu sein, wie viel Abstand Sie erzielen können. Berücksichtigen Sie auch Ihre Durchgangsleitungen. Ich kann nicht sagen, ob Komponenten auf der roten oder blauen Seite montiert sind. Berücksichtigen Sie bei der Überprüfung Ihrer Abstände auch das Hinzufügen von Lot. Überprüfen Sie auch das Material und die Dicke Ihrer Platine auf Nennspannung.

In Bezug auf die Leiterbahnbreiten müssen Sie diese anhand des gezogenen Laststroms und der Kupferdicke (Gewicht) auf der Leiterplatte berechnen.

Ich würde Ihnen empfehlen, zu untersuchen, wie viel Trennung tatsächlich benötigt wird, ein PCB-Softwarepaket zu verwenden, das Konstruktionsregeln für Leiter-zu-Leiter-Trennung enthält, und diese auf diesen Wert festzulegen, damit Sie feststellen können, ob Verstöße vorliegen. Fügen Sie Sicherheitserdung hinzu, und seien Sie bitte vorsichtig.

user199452
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Ich habe den Druckknopf bereits entfernt, da er auf der endgültigen Platine nicht benötigt wird. Das Ganze befindet sich in einem Gehäuse und kann daher nach der Installation nicht mehr berührt werden. Ich könnte einen anderen Live- und Load-Anschluss verwenden. Dies waren nur die ersten, denen ich begegnet bin. Das Plattenmaterial ist FR-4 und 1,6 mm. Haben Sie eine empfohlene PCB-Design-Software, da ich eine kostenlose Software verwendet habe, die diese Funktionalität nicht bietet?
Tenatious
das klingt so, als ob es eine ausreichend dicke Platine sein sollte - electronic.stackexchange.com/questions/211025/…
user199452
Ok - wollte nur nicht, dass du ein heißes Gehäuse oder einen heißen Knopf hast. Es sieht so aus, als hätten Sie übrigens 1,5-2 mm Anschlusspads, die diese Spannung möglicherweise nicht verarbeiten. Das klingt so, als ob es ein ausreichend dickes Board sein sollte - Link 'siehe auch'. Ein Tool, das kostenlos ist und anscheinend Trace-Trace-DRC-Regeln enthält, ist PCB123 von einem der PCB-Hersteller, aber sie könnten versuchen, Sie an ihr Board-Haus zu binden. Es gibt auch Eagle, der jetzt monatliche Lizenzen anzubieten scheint. (Entschuldigung, wenn ich keine Produkte erwähnen soll - ich bin neu hier).
user199452
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Wenn diese violette Linie Ihre Boardkante ist und Sie Altium verwenden, müssen Sie sie festlegen. Wählen Sie die Brettkantenlinien aus und gehen Sie dann zu (glaube ich) Bearbeiten-> Brettform-> Aus ausgewählten Objekten definieren

(Anscheinend ist dies EasyEDA, nicht Altium. Wow, sie wollten sicher 'diesen Altium-Look' !!)


Ich weiß nicht, wie Ihr Teil mit diesem ESP8266-Footprint aussieht, aber die Löcher sind winzig.


Typischerweise ist bei einem DIP-Teil Pin 1 quadratisch und die anderen sind kreisförmig oder gestreckt kreisförmig


R3 und Switchpad (U2?) Liegen IMO zu nahe beieinander. Wenn Sie dies löten, besteht eine gute Chance auf eine Überbrückung, und es kann nur ärgerlich sein, Kabel in der Nähe zu haben, die nicht verbunden sind.


Typischerweise werden ICs mit "U" bezeichnet. Schalter / Tasten sind "SW" "S" "PB".


Hinweis: Ich mache keinen Anspruch oder Kommentar zur Sicherheit dieses Designs.

Daniel
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Du hast recht, ich hatte nicht einmal bemerkt, wie klein die Löcher waren. Ich habe herumgespielt und den Umriss des ESP-01 entfernt, da er auf dem Siebdruck etwas zu viel war. Ja, Sie haben wahrscheinlich Recht mit R3 und dem Schalter. Wird das leicht ändern.
Tenatious